综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向测试试卷（详解版）

人教版八年级物理《功和机械能》定向测试考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg。则关于上述lh的行驶过程，不考虑流体压强的条件，下列分析正确的是（）A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104JC．该汽车的牵引力是1.5×103N D．该汽车发动机的效率是30%2、我国成功利用长征系列运载火箭执行过多次太空发射任务，下列有关说法正确的是（）A．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失C．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力3、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）A．空中加速上升的飞艇 B．空中水平匀速飞行的飞机C．地面上蓄势待发的火箭 D．高空中匀速下降的热气球4、引体向上是大家喜爱的体育运动之一。小金的质量为50kg，每次引体向上，人整体上升高度约为60cm，一分钟完成2次。下列说法正确的是（g取10N/kg）（）A．小金完成一次引体向上，克服重力做功约为300JB．小金在这一分钟内引体向上的功率约为150WC．人体上升过程中动能转化为重力势能，机械能守恒D．小金在上升的过程中，对杆子的拉力始终为500N5、一小球被竖直上抛，先后经过P、Q两点，到达最高点后又落回抛出点，如图所示。整个运动过程忽略空气阻力，则（）A．小球上升经过PQ的过程，其所受的重力不做功B．小球先后两次经过Q点时的速度大小是不同的C．上升时，小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能D．在整个运动的过程，小球的动能在不断减少6、如图，两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（）A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，乙的功率较大7、当两台机器正常工作时，功率大的机器定比功率小的机器（）A．做功多 B．更省力 C．做功快 D．用时少8、物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（）A．4J B．12J C．0 D．6J9、下列现象中物体动能和重力势能都不发生变化的是（）A．跳伞运动员在空中匀速下降 B．匀速上坡的汽车C．在水平轨道上匀速行驶的列车 D．匀速行驶的正在洒水的洒水车10、一位九年级同学用20s从一楼走到三楼，他上楼时的功率最接近的是（）A．50W B．200W C．400W D．600W第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N，背着质量为8kg的背包，用时10min登上高为3m的峭壁。他做功的平均功率是___________。（g=10N/kg）2、一架飞机在同一高度上匀速飞行，喷洒农药。在此过程中，飞机的动能______，重力势能______，飞机的机械能______。（填“变大”、“变小”或“不变”）3、一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若AB和BC距离相等，则AC和BC两段距离重力做的功WAC______WBC，AB和BC两段距离重力做功的功率PAC______PBC（选填“＜”、“＞”或“＝”）。4、如图所示，这是运动员撑竿跳高时的场景。运动员助跑时具有______，在撑竿起跳时弯曲的撑竿具有______，运动员越横杆时，在最高位置速度为0，此时运动员具有______（均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”）。5、用大小为12N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向匀速运动10m，则在这过程中，重力力所做的功为______J，推力对物体做功为______J，物体受到的摩擦力为______N。6、人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶_______功，这由于水桶在拉力的方向上_______。人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶_______功。这是由于水桶在拉力的方向上________。人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶_______功，这是由于水桶在拉力的方向上________。7、一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为______N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为______J，支持力做功______J。8、如图所示，在粗糙水平面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球在O点，现通过小球压缩弹簧到A位置，由静止释放小球，小球从A点开始向右运动，最远运动到B点。则小球从A点到O点的过程中动能的变化情况为______，长度AO______OB（>/=/<）。

9、如图甲所示。放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和图丙所示。由图像可知，当t＝1s时，物体处于______（填“加速”、“匀速”或“减速”）状态；在物体做匀速直线运动的阶段，推力F做的功为______J，推力的功率为______W。10、中考体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。由于受到空气阻力，实心球在上升过程中，它的机械能和动能均不断减小，在最高点时，球的动能______（选填“大于”或“等于”）零。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如下图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m。已知轿车总质量m＝600kg，受到的阻力f的大小为轿车总重的0.1倍。求：（1）轿车行驶的速度大小；（2）轿车所受牵引力大小；（3）牵引力对轿车做功的功率。2、某建筑工地上的起重机要将质量为0.5吨的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，提升的高度为10米，所用时间为50秒，求：（1）起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力。（2）起重机对钢筋水泥板做的功。（3）起重机的功率。3、某校研学活动中，师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。满载时公交车和师生的总质量为1.5×104kg，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的牵引力为1.0×104N。求：（1）这次的研学基地离学校多远?（2）这辆公交车对水平地面的平均压强多大?（3）公交车所受的牵引力做了多少功?（4）公交车所受的牵引力做功的功率是多少?4、一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为N，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求：（1）货车空载行驶时所受的阻力；（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车牵引力做的功；（3）当货车装载N重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。5、一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min。汽车所受阻力为1000N，求：（1）汽车所受的牵引力；（2）汽车发动机的功率；（3）汽车发动机所做的功。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．汽车在水平路面上匀速行驶时，在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力，所以两力大小相等，由力的作用是相互的，所以汽车对路面压力大小等于支持力，由于汽车重力不知，所以汽车对路面压力大小不能确定，故A错误；B．汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，汽车在牵引力作用下通过的距离等于汽车在阻力作用下通过的距离，由得，汽车牵引力做的功等于汽车阻力做的功，由可得，汽车克服阻力做的功故B错误；C．汽车的行驶速度由可得，汽车的牵引力故C错误；D．汽车消耗汽油6kg完全燃烧放出热量所以汽车发动机的效率故D正确。故选D。2、C【解析】【详解】A．火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，则动能增加，同时高度增加，重力势能增大，所以不是重力势能转化为动能，故A错误；B．惯性是物体的一种属性，不会凭空消失，故B错误；C．火箭点火发射时，产生燃气的内能转化为火箭升空的机械能，故C正确；D．火箭加速上升，受到重力，摩擦力还有推力作用，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误。故选C。3、D【解析】【详解】A．空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故A不符合题意；B．空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故B不符合题意；C．地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故C不符合题意；D．高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故D符合题意。故选D。4、A【解析】【详解】A．由小金的质量是50kg，小金的重力小金完成一次引体向上克服重力所做的功故A正确；B．小金在这一分钟内引体向上做功的功率故B错误；C．机械能守恒的条件是只有动能和势能的相互转化，小金在做引体向上时，由于存在阻力，除了动能和势能之外还有其他能的转化，所以机械能不守恒，故C错误；D．小金在上升过程中不是做匀速直线运动，所以小金受力不平衡，即小金受到杆子的拉力大小会改变，由于小金受到杆子的拉力与小金对杆子的拉力是一对相互作用力，由此可知，小金对杆子的作用力的大小会改变，故D错误。故选A。5、C【解析】【详解】A．小球上升经过PQ的过程，小球在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故A错误；B．整个运动过程忽略空气阻力，小球的机械能是守恒的；小球先后两次经过Q点时的机械能相同，质量不变，高度相同，重力势能相同，所以动能相同，则速度大小相同，故B错误；C．整个运动过程中小球的机械能是守恒的，上升时，小球在Q点的机械能等于在P点时的机械能，由于在P点时小球具有一定的动能和重力势能，所以小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能，故C正确；D．小球上升时，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能；下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；所以在整个运动的过程，小球的动能先减小后增大，故D错误。故选C。6、A【解析】【详解】两人举起杠铃质量相同，即杠铃重相同，由于甲比乙高，即举起的高度h甲>h乙举起杠铃做功W=Gh举起杠铃做的功W甲>W乙根据P=，举起杠铃用的时间相同，做功功率为P甲>P乙由此分别可知：故A正确，符合题意，BCD错误，不符合题意。故选A。7、C【解析】【详解】功率与做功多少，做功时间长短，机械效率的高低无关，机器的功率大，单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快；故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、C【解析】【详解】A做匀速直线运动，A在水平方向不受力，故B对A没有水平方向的作用力，且A在竖直方向上没有移动距离，故在这个过程中B对A做功为0。故选C。9、C【解析】【详解】A．跳伞运动员在空中匀速下降时，速度不变，质量不变，故其动能不变，而距离地面的高度降低，故其重力势能减小，故A不符合题意；B．匀速上坡的汽车，其速度不变，质量不变，故其动能不变，而距离地面的高度增加，故其重力势能增加，故B不符合题意；C．在水平轨道上匀速行驶的汽车，其速度不变，质量不变，故其动能不变，距离地面的高度不变，故其重力势能也不变，故C符合题意；D．匀速行驶的正在洒水的洒水车，速度不变，而由于洒水车向外洒水，故其质量减小，故其动能与重力势能均减小，故D不符合题意。故选C。10、B【解析】【详解】ABCD．一位九年级同学的质量约为60kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m，他上楼时做的功用20s从一楼走到三楼，则他上楼时的功率故B符合题意。故选B。二、填空题1、3W【详解】由题知G人=520Nm包=8kg背包的重力G包=m包g=8kg×10N/kg=80N则人和背包的总重力G=G人+G包=520N+80N=600N攀岩时克服总重力做功W=Gh=600N×3m=1800J用时t=10min=600s他做功的平均功率2、变小变小变小【详解】[1][2][3]飞机在喷洒农药的过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能变小；高度不变，飞机的重力势能变小；飞机在喷洒农药时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能＝动能+重力势能，机械能变小。

3、＞＜【详解】（1）小球在AC段重力所做的功小球在BC段重力所做的功由图可知，AC段的距离大于BC段的距离，即所以（2）由可知，小球在AC段重力所做功的功率为小球在BC段重力所做功的功率由于小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，所以小球在AC段的平均速度小于在BC段的平均速度，即由此可知，小球在AC段重力所做功的功率小于小球在BC段重力所做功的功率，即4、动能弹性势能重力势能【详解】[1]运动员助跑时有一定的速度，具有动能。[2]在撑竿起跳时弯曲的撑竿发生弹性形变，具有弹性势能。[3]在最高位置速度为0，此时运动员没有动能，只具有重力势能。5、012012【详解】[1]物体沿水平方向运动，而重力方向竖直向下，物体没有沿重力的方向移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。[2]推力做功W＝Fs＝12N×10m＝120J[3]因为物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力大小等于水平推力的大小，为12N。6、做移动了一段距离不做没有移动距离做移动了一段距离【详解】[1][2]从井中提一桶水上井台，由于对水桶的拉力和桶移动的距离的方向均向上，即沿力的方向水桶移动了距离，故人对水桶的拉力对水桶做功。[3][4]人提着一桶水站立在井旁，力的方向向上，由于只有力没有移动距离，故人对水桶的拉力对水桶没有做功。[5][6]人提着一桶水从楼下走到楼上，对水桶的拉力方向向上，在竖直方向上通过了一段高度，所以在这个过程中做功。7、1002000【详解】[1]因为小车在水平地面上做匀速运动，受到的推力、阻力是一对平衡力，大小相等，所以小车受到的阻力[2]一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，该阶段工人对小车做的功为撤去推力，小车由于惯性继续向前运动，工人不再对小车用力，所以小车运动的第3秒工人对小车不做功，因此在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为200J。[3]小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小车不做功，即做功为0J。8、先变大后变小>【详解】[1]小球从A运动到O的过程中，受到水平向右的弹力、水平向左的摩擦力；开始一段时间内，弹力大于摩擦力，小球做加速运动，其速度不断增大，动能增大；当小球受到的弹力等于摩擦力时，小球的速度最大，动能最大；继续向右运动，弹簧的形变量减小，弹力减小，弹力小于摩擦力，小球做减速运动，动能变小，所以，小球从A点到O点的过程中动能先变大后变小。[2]把弹簧和小球看做一个整体，小球在A点时速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，此时弹簧由于被压缩而具有较大弹性势能；小球在整个运动过程中，需要克服摩擦做功，所以整体的机械能会转化为内能；小球最远运动到B点，此时小球的速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，但弹簧被拉长而具有一定的弹性势能；根据能量守恒定律可知，在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能，所以在A点时弹簧的形变量较大，故可知AO大于OB。9、加速84【详解】[1]由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体的速度随时间均匀增加，即物体做加速运动，因此当t＝1s时，物体处于加速状态。[2]由v﹣t图像可知，在2~4s内，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v＝2m/s；根据v＝可得，在2~4s内物体通过的距离s＝vt＝2m/s×2s＝4m由图乙知，2~4s内物体受到的推力F＝2N，推力F做的功W＝Fs＝2N×4m＝8J[3]推力的功率10、大于【详解】由于实心球在最高点时，仍有向前的速度，所以其动能大于零。三、计算题1、（1）12m/s；（2）600N；（3）7200W【详解】解：（1）1min=60s，轿车行驶的速度v===12m/s（2）轿车在水平公路上做匀速直线运动，所受阻力和牵引力是平衡力，轿车受到的牵引力F牵=f=0.1G=0.1mg=0.1×600kg×10N/kg=600N（3）牵引力对轿车做功的功率P===F牵v=600N×12m/s=7200W答：（1）轿车行驶的速度大小为12m/s；（2）轿车所受牵引力大小为600N；（3）牵引力对轿车做功的功率为7200W。2、（1）4900牛；（2）4.9×104焦；（3）980瓦【详解】解：（1）钢筋水泥板的质量为0.5吨=500千克起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力（2）起重机对钢筋水泥板做的功（3）起重机的功率答：（1）起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力为4900N；（2）起重机对钢筋水泥板做的功；（3）起重机的功率为980W。3、（1）3.6×104m；（2）5×105Pa；（3）3.6×108